Реферат: Дослідження протоколів ТСР-ІР

Вступ

Сьогодні ізольований комп'ютер має дуже обмежену функціональність. Справа навіть не в тім, що користувачі позбавлені можливості доступу до великих інформаційних ресурсів, розташованим на вилучених системах. Ізольована система не має необхідної в даний час гнучкості і масштабируемости. Можливість обміну даними між розосередженими системами відкрила нові обрії для побудови розподілених ресурсів, їхнього адміністрування і наповнення, починаючи від розподіленого збереження інформації ( мережні файлові системи, файлові архіви, інформаційні системи з вилученим доступом ), і закінчуючи мережним обчислювальним середовищем . UNІ - одна з перших операційних систем, що забезпечила можливість роботи в мережі. І в цьому одна з причин її успіху і долгожительства.

Протоколи TCP/ІP були розроблені, а потім пройшли довгий шлях удосконалень для забезпечення вимог феномена ХХ століття - глобальної мережі Іnternet. Протоколи TCP/ІP використовуються практично в будь-якім комунікаційному середовищі, від локальних мереж на базі технології Іnternet, до надшвидкісних мереж АТМ, від телефонних каналів крапка - крапка до трансатлантичних ліній зв'язку з пропускною здатністю в сотні мегабит у секунду. У назві сімейства присутні імена двох протоколів - TCP і ІP. У 1969 році Агентство Досліджень DAPRA Міністерства Оборони США початок фінансування проекту по створенню експериментальної мережі комутації пакетів .Ця мережа, названа APRANET, була побудована для забезпечення надійного зв'язку між комп'ютерним устаткуванням різних виробників. В міру розвитку мережі були розроблені комунікаційні протоколи - набір правил і форматів даних, необхідних для встановлення зв'язку і передачі даних. Так з'явилося сімейство протоколів TCP/ІP. У 1983 році TCP/ІP був стандартизований ( MІ STD ) , у тім же час агентство DAPRA початок фінансування проекту Каліфорнійського університету в Беркли по підтримці TCP/ІP в операційній системі UNІ.

TCP/ІP - це установка протоколів, використовуваних для зв'язку комп'ютерних мереж і маршрутизації руху інформації між великою кількістю різних комп'ютерів. "TCP" означає "Протокол контролю передачі", а "ІP" означає "Протокол межсетевого взаємодії". Протоколи стандартизовані описаними припустимими форматами, обробкою помилок, передачею повідомлень і стандартами зв'язку. Комп'ютерні системи, що підкоряються протоколам зв'язку, таким як TCP/ІP, можуть використовувати загальну мову. Це дозволяє їм передавати повідомлення безпомилково до потрібних одержувачів, не дивлячись на великі розходження в аппаратере і програмному забезпеченні різних машин. Багато великих мереж були виконані з цими протоколами, включаючи DARPA мережа. Різноманітні університети, установи і комп'ютерні фірми зв'язані в глобальну мережу, яка випливає протоколам TCP/ІP. Тисячі індивідуальних машин приєднані до глобальної мережі. Будь-яка машина глобальної мережі може взаємодіяти з будь-який іншої (термін "глобальна мережа" звичайно використовується для назви дествия об'єднання двох чи більш локальних мереж. У результаті виходить мережа з мереж "іnternet"). Машини в глобальній мережі називаються "hosts"(головні ЕОМ) чи "nodes"(вузлові ЕОМ). TCP/ІP забезпечує базу для багатьох корисних засобів, включаючи електронну пошту, передачу файлів і дистанційну реєстрацію. Електронна пошта призначена для передачі коротких текстових файлів. Прикладні програми для передачі файлів можуть передавати дуже великі файли, що містять програми і дані. Вони також можуть виконувати контрольні перевірки правильності передачі даних. Дистанційна реєстрація дозволяє користувачам одного комп'ютера зареєструватися на вилученій машині і продовжувати інтерактивний сеанс зв'язку з цією машиною.

Протокол межсетевого взаємодії (ІP). ІP визначає незв'язану пакетну доставку. Ця доставка зв'язує одну чи більш пакетно-керовані мережі в глобальну мережу. Термін "незв'язану" означає, що що одержує і посилає машини не зв'язані собою безпосереднім контуром. Тут індивідуальні пакети даних (дейтаграммы) маршрутизируются через різні машини глобальної мережі до локального мережі-одержувачу і машині, що одержує. У такий спосіб повідомлення розбиваються на трохи дейтаграмм, що посилаються окремо. Помітьте, що незв'язана пакетна доставка сама по собі ненадійна. Окремі дейтаграммы можуть бути отримані чи не отримані і з великою імовірністю можуть бути отримані не в тім порядку, у якому вони були послані. TCP збільшує надійність. Дейтаграмма складається з заголовка, інформації й області даних. Заголовок використовується для маршрутизації і процесу дейтаграммы. Дейтаграмма може бути розбита на малі частини в залежності від фізичних можливостей локальної мережі, по якій вона передається.

Коли шлюз посилає дейтаграмму до локальної мережі, що не можетразместить дейтаграмму як єдиний пакет, вона повинна бути розбита на частині, що досить малі для передачі по цій мережі. Заголовки фрагментів дейтаграммы містять інформацію, необхідну для збору фрагментів у закінчену дейтаграмму. Фрагменти необов'язково прибувають один по одному, у якому вони були послані; програмний модуль, що виконує ІP протокол на машині, що одержує, повинний збирати фрагменти у вихідну дейтаграмму. Якщо які-небудь фрагменти загублені, повна дейтаграмма скидається.

Протокол контролю передачі (TCP).

Протокол контролю передачі даних (TCP) працює разом з ІP для забезпечення надійної доставки. Він пропонує засоби забезпечення надійності того, що різні дейтаграммы, що складають повідомлення, збираються в правильному порядку на приймаючій машині і що деякі пропущені дейтаграммы будуть послані знову, поки вони не будуть прийняті правильно. Перша мета TCP -це забезпечення надійності, безпеки і сервісу віртуального контуру зв'язку між парами зв'язаних процесів на рівні ненадійних внутрімережних пакетів, де можуть случитися втрати, знищення, дублювання, чи затримка втрата упорядкованості пакетів. Таким чином, забезпечення безпеки, наприклад такий як обмеження доступу користувачів до відповідного машинам, може бути виконане за допомогою TCP. TCP стосується тільки загальної надійності. Мається кілька розумінь щодо можливості одержання надійного сервісу дейтаграмм. Якщо дейтаграмма послана через локальну мережу до улаленной головної машини, то проміжні мережі не гарантують доставку. Крім того, що посилає машина не може знати маршрут передачі дейтаграммы. Надійність шляху "джерело-приймач" забезпечується TCP на тлі ненадійності середовища.

Це робить TCP добре пристосованої до широкої розмаїтості додатків багато-машинних зв'язків. Надійність забезпечується за допомогою контрольної суми (коди виявлення помилок) послідовних чисел у заголовку TCP, прямого підтвердження одержання даних і повторної передачі непідтверджених даних. 1. Персональні комп'ютери в

cетях TCP/ІP

1.1 Ієрархія протоколів TCP/ІP

Протоколи TCP/ІP широко застосовуються в усьому світі для об'єднання комп'ютерів у мережу Іnternet. Архітектура протоколів TCP/ІP призначена для об'єднаної мережі, що складає з з'єднаних один з одним шлюзами окремих різнорідних комп'ютерних подсетей. Ієрархію керування в TCP/ІP - мережах звичайно представляють у виді пятиуровневой моделі, приведеної на малюнку.

1. Цей нижній рівень hardware описує те чи інше середовище передачі даних.

2. На рівні network іnterface (мережний інтерфейс) лежить апаратно-залежне програмне забезпечення, що реалізує поширення інформації на тім чи іншому відрізку середовища передачі даних. Відзначимо, що TCP/ІP,споконвічно орієнтований на незалежність від середовища передачі, ніяких обмежень від себе на програмне забезпечення цих двох рівнів не накладає. Поняття "середовище передачі даних" і "програмне забезпечення мережного інтерфейсу" можуть на практиці мати різні по складності і функціональності наповнення -це можуть бути і просто модемне двухточечное ланку, і представляющая складну многоузловую комунікаційну структуру мережа Х.25 чи Frame Relay.

3. Рівень іnternet (межсетевой) представлений протоколом ІP. Його головна задача - маршрутизація (вибір шляху через безліч проміжних вузлів) при доставці інформації від вузла - відправника до вузла - адресата. Друга важлива задача протоколу ІP - приховання апаратно -програмних особливостей середовища передачі даних і надання вышележащим рівням єдиного інтерфейсу для доставки інформації. Досягається при цьому канальна незалежність і забезпечує многоплатформненное застосування додатків, що працюють над TCP/ІP.

4. Протокол ІP не забезпечує транспортну службу в тім змісті, що не гарантує доставку пакетів, збереження порядку і цілісності потоку пакетів і не розрізняє логічні об'єкти (процеси), щопороджують потік інформації. Це задачі інших протоколів - TCP/ІP і UDP, щовідносяться до наступного transport(транспортному) рівню.TCP і UDP реалізують різні режими доставки даних.TCP, як говорять ,- протокол із установленням з'єднання. Це означає ,що два вузли , щозв'язуються за допомогою цього протоколу ,"домовляються" про те ,що будуть обмінюватися потоком даних, і приймають деякі угоди про керування цим потоком. UDP (як і ІP) є дейтаграммным протоколом, тобто таким, що кожен блок переданої інформації обробляється і поширюється від вузла до вузла не як частина деякого потоку, а як незалежна одиниця інформації - дейтаграмма.

5. Вище - на рівні applіcatіon (прикладному) - лежать прикладні задачі, такі як обмін файлами, повідомленнями електронної пошти, термінальний доступ до вилучених серверів.